目前,由于地震勘探面临勘探的地质情况越来越复杂,对成像要求越来越高。因此随着地震勘探的不断发展,特别是针对横向速度变化较大的地下介质,发展了叠前深度偏移技术,叠前深度偏移技术对地下的复杂地质情况有较好的成像;效果不仅表现在横向速度变化较大的介质中有较好的精度,对反射层倾角较大的地质情况也能有较好的成像效果。地震叠前深度偏移技术已经大规模应用于复杂地区和更深层地震勘探中。地震勘探的最后的剖面效果与地震偏移技术有着很大的关系,偏移技术对地震勘探的最终成果有着直接影响。论文首先从二阶非齐次声波方程出发,根据单程波方程解耦理论,对它进行解耦并进行单程波分解,得到更直观、高效的对上下行波直接进行延拓的单程波波动方程。利用解耦之后的单程波方程推导了几种偏移延拓算子,并且主要对裂步傅里叶算子、傅里叶有限差分算子、广义屏算子的一阶和三阶算子的相对误差作比较,分析几种算子的优缺点;然后采用零时间、非零偏移距成像条件提取成像值;最后再利用上述延拓算子延拓,编程实现了叠前地震偏移,对地堑模型、复杂底层模型与SEG盐丘模型在炮域完成偏移成像。通过对速度模型、边界条件以及延拓步长三个关键因素对偏移结果影响的分析,得出速度模型与边界条件的重要性,并且适当的延拓步长对成像效果与计算效率的影响;并对几种算子偏移成像精度与效率进行对比分析,得到在横向速度变化较小介质中,考虑到计算速度与成像精度选择一阶广义屏算子有更高的效率;但是在横向速度变化较大介质选择傅里叶有限差分算子更好。